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Instituto Federal Minas Gerais – Campus Bambuí LISTA DE ATIVIDADES 02 Lipídeos, Enzimas, Int. ao Metabolismo, Glicólise e Gliconeogênese, Ciclo de Krebs Bioquímica – Bacharelado em Medicina Veterinária Aluno: ________________________________________________________ Turma: _______ Professor: Raphael Steinberg VALOR: 8 pts. ENTREGAR APENAS AS RESPOSTAS DAS QUESTÕES EM FOLHA DE PAPEL SEPARADA (COM SEU NOME E TURMA) NO DIA : ___ / ____ / ____. LEMBRE, ESTA ATIVIDADE JÁ É UMA REVISÃO PARA A PROVA! BONS ESTUDOS!!! Lipídeos 1. Qual a característica comum a todos os tipos de lipídios? 2. Cite as funções que os lipídios podem desempenhar nas células? 3. O que são ácidos graxos? Como eles se diferenciam? 4. Explique como as insaturações e o tamanho da cadeia dos ácidos graxos influenciam no ponto de fusão de um lipídio. 5. Qual a estrutura básica de um triglicerídeo? Quais são os tipos principais? 6. Explique os DOIS MOTIVOS pelos quais os óleos e gorduras são moléculas mais adequadas para o armazenamento do que o glicogênio e o amido. 7. Descreva sucintamente a estrutura química dos seguintes lipídios a. Glicerofosfolipídio b. Esfingolipídio c. Esteróis d. Fosfadilinositóis e. Terpenos 8. Quais são os 2 principais tipos de lipídios que formam a membrana plasmática? Qual a característica essencial destes lipídios para a estrutura da membrana plasmática? 9. Sobre vitaminas responda: a. O que são vitaminas? b. Qual a diferença entre vitaminas hidrossolúveis e lipossolúveis? c. Cite as funções desempenhadas pelas vitaminas lipossolúveis A, D, E e K. 10. Esquematize uma membrana celular, indicando o interior e exterior da célula e mostrando os seguintes componentes: fosfolipídeos, colesterol, proteínas integrais, proteínas periféricas, lipoproteínas e glicoproteínas. 11. Que propriedade das cutículas cerosas que recobrem as folhas das plantas deixa a cutícula impermeável à água? 12. A hidrogenação catalítica, utilizada na indústria alimentícia, converte as ligações duplas nos ácidos graxos dos triacilgliceróis do óleo a –CH2–CH2–. Como isso afeta as propriedades físicas dos óleos? 13. Desenhe a estrutura do ácido graxo ômega-6 16:1. 14. Uma característica estrutural comum dos lipídeos de membrana é a sua natureza anfipática. Por exemplo, na fosfatidilcolina, as duas cadeias de ácidos graxos são hidrofóbicas e o grupo cabeça fosfocolina é hidrofílico. Para cada um dos próximos lipídeos de membrana, denomine os componentes que servem como unidades hidrofóbica e hidrofílica: (a) fosfatidiletanolamina; (b) esfin- gomielina; (c) galactosilcerebrosídeo; (d) colesterol. Enzimas 15. Defina os seguintes termos relacionados à atividade enzimática: a. Substrato b. Sítio ativo c. Cofator d. Coenzima e. Inibidor 16. Porque a especificidade de uma enzima depende de sua estrutura terciária? 17. Esboçar os gráficos da velocidade de uma reação enzimática em função do: a. Concentração de substrato b. Temperatura c. pH 18. Diferencie inibidores competitivos e não competitivos. 19. Há enzimas que só são ativas na presença de íons inorgânicos. Explique. 20. Discuta a afirmação: se o valor de KM para o substrato A é maior do que para o substrato B, a enzima tem maior afinidade por A. 21. Por que a enzima muda a energia de ativação da reação? 22. O sabor doce do milho recém-colhido deve-se a um alto conteúdo de açúcar no grão. O milho comprado em mercados (vários dias depois de colhido) não é tão doce porque 50% do açúcar livre é convertido em amido no primeiro dia após a colheita. Para manter a doçura do milho fresco, depois de debulhado o milho pode ser imerso em água fervente por alguns minutos e então resfriado com água fria. O milho processado dessa maneira e mantido congelado mantém a doçura. Qual é a base bioquímica desse processo? 23. Quais dos seguintes efeitos ocorreriam se uma enzima catalisasse a reação. Justifique. (a) Diminuição em Keq; (b) aumento em k1; (c) aumento em Keq; (d) aumento em ΔG ‡; (e) diminuição em ΔG‡; (f) ΔG° mais negativo; (g) aumento de k2. 24. Na conversão de A em D na via bioquímica a seguir, as enzimas EA, EB e EC têm os valores de KM indicados abaixo de cada enzima. Se todos os substratos e produtos estiverem presentes em uma concentração de 10–4 M, e as enzimas tiverem aproximadamente a mesma Vmáx., qual etapa será limitante da velocidade e por quê? Introdução ao Metabolismo 25. Avalie o esquema ao lado e responda os subitens propostos: A – MAPA I: DEGRADAÇÃO (OXIDAÇÃO) DE ALIMENTOS 1. Qual o nome geral destes metabolismos e qual a finalidade biológica dos processos representados no mapa? 2. Analise a função dos carreadores NAD+ e FAD e do oxigênio na oxidação dos alimentos. 3. Julgue as seguintes afirmações: a. A energia dos alimentos é obtida por oxidação. b. A oxidação biológica consiste na retirada elétrons e também de hidrogênio (2H) do substrato. c. Os processos celulares que requerem energia utilizam a energia térmica proveniente da oxidação dos alimentos. d. Uma parte da energia derivada da oxidação dos alimentos é usada para sintetizar um composto rico em energia (ATP). e. A única função dos alimentos é fornecer energia. 26. Correlaciona a primeira com a segunda coluna: 27. As vias metabólicas muitas vezes contêm reações com valores positivos de energia livre padrão; todavia, as reações ainda ocorrem. Como isso é possível? 28. Os músculos de alguns invertebrados são ricos em arginina fosfato (fosfoarginina). Proponha uma função para este derivado de aminoácido. 29. Quais são os carreadores de elétrons ativados do catabolismo? E do anabolismo? 30. Examine os pares de moléculas e identifique a molécula mais reduzida em cada um deles: Glicólise e Gliconeogênese Para as questões que apresentarem (MAPA) fica sugerido APENAS usar o Mapa metabólico para tentar responder à questão. 31. Quais são os 4 destinos possíveis da molécula de glicose no organismo? Qual a finalidade do produto final de cada via? 32. Quais as vantagens para alguns tipos de células para que elas concentrem a sua geração de ATPs apenas na glicólise? Qual a desvantagem? 33. Porque alguns organismos necessitam de realizar a fermentação dos piruvatos? 34. (MAPA) Ao analisar a via glicolítica no mapa metabólico, responda: 1. Quais os passos da via glicolítica que são irreversíveis que aparecem no mapa? 2. Quantas moléculas de piruvato se formam a partir de uma molécula de glicose? 3. Qual hexose em específico dá origem a trioses-fosfato? 4. Indicar as reações de óxido-redução que aparecem na via glicolítica. 35. (MAPA) Identificar no mapa as reações catalisadas pelos seguintes tipos enzimas: a) quinase b) mutase c) isomerase d) aldolase e) desidrogenase 36. Saccharomyces cerevisiae (levedura) cresce anaerobiamente, usando glicose como fonte de carbono e produzindo etanol. Seria possível excretar piruvato em lugar de etanol? Que semelhança tem este metabolismo com o do tecido muscular em condições de esforço extenuante? 37. Regulação da via glicolítica: a) Qual é o principal ponto de controle da velocidade da via glicolítica? b) Como essa enzima (item a) é regulada? c) Qual a função da frutose 2,6-bisfosfato na regulação da via glicolítica? Essa molécula tem sua concentração na célula alterara por qual sinal? 38. O que é a gliconeogênese? 39. O que são vias de contorno? Porque elas existem? 40. O que são aminoácidos glicogênicos? 41. Quais são as principais moléculas que entram como substratos para via de gliconeogênese. 42. A produção bruta de ATP do metabolismo da glicose a partir de duas moléculas de piruvato é de quatro moléculas de ATP. Contudo, a produção efetiva é apenas de duasmoléculas de ATP. Por que são diferentes os valores bruto e efetivo? 43. (MAPA) Cada uma das seguintes moléculas é processada a lactato pela glicólise. Quantos ATP são gerados a partir de cada molécula? (a) Glicose 6-fosfato (b) Di-hidroxiacetona fosfato (c) Gliceraldeído 3-fosfato (d) Frutose (e) Sacarose 44. Embora a hexoquinase e a fosfofrutoquinase catalisem etapas irreversíveis da glicólise e a etapa catalisada pela hexoquinase seja a primeira, a fosfofrutoquinase é, contudo, o marca-passo da glicólise. O que esta informação diria a você acerca do destino da glicose 6-fosfato formada pela hexoquinase? 45. Por que não podem as reações da via glicolítica simplesmente inverter o sentido para sintetizarem glicose? 46. (MAPA) Quantas moléculas de NTP são necessárias para sintetizar glicose a partir de cada um dos seguintes compostos? (a) Glicose 6-fosfato (b) Frutose 1,6-bisfosfato (c) Duas moléculas de oxaloacetato (d) Duas moléculas de di-hidroxiacetona fosfato 47. Preveja o efeito de cada uma das seguintes mutações sobre o ritmo da glicólise nos hepatócitos: (a) Perda do sítio alostérico para ATP da fosfofrutoquinase (b) Perda do sítio de ligação para citrato da fosfofrutoquinase (c) Perda do domínio de fosfatase da enzima bifuncional que controla o nível de frutose 2,6-bisfosfato (ela deixa de responder a insulina) (d) Perda do sítio de ligação para frutose 1,6-bisfosfato da piruvato quinase 48. A gliconeogênese ocorre durante o exercício intenso, o que parece ilógico. Por que um organismo sintetizaria glicose e ao mesmo tempo usaria glicose para gerar energia? Ciclo do ácido cítrico 49. Explique o que acontece com o piruvato quando ele é convertido em acetil-CoA. Em que local da célula esta reação ocorre? 50. Na conversão de glicose à acetil-CoA, quantas moléculas de NADH, ATP e CO2 são formadas? 51. Em um tubo de ensaios, estão presentes todas as enzimas e coenzimas do ciclo de Krebs. Qual(is) composto(s) devem ser adicionados para que este ciclo ocorra de maneira completa? Justifique sua escolha. a) acetil-CoA b) oxaloacetato c) acetil-CoA + oxaloacetato d) acetil-CoA + succinato Indique nos casos escolhidos, quanto do composto adicionado estará presente ao final da reação? 52. Faça um esquema citando quais as principais moléculas que entram e quais as que saem na Glicólise e no Ciclo de Krebs. 53. Quais são as reações irreversíveis do ciclo de Krebs? Quais as enzimas responsáveis? Como elas são reguladas? 54. Animais podem converter acetil-CoA em glicose? Explique. 55. Quais dos compostos a seguir aumentam a concentração de oxaloacetato em uma suspensão de mitocôndrias: acetil-CoA, piruvato, glutamato, citrato, ácidos graxos? Justifique, e explique porque estes compostos são gliconeogênicos. 56. Descreva esquematicamente o saldo de ATPs gerados na oxidação completa de uma molécula de glicose. 57. Como o ciclo de Krebs contribui para o funcionamento da fosforilação oxidativa? 58. Como a fosforilação oxidativa contribui para o funcionamento do ciclo de Krebs? 59. O que deve acontecer com o Ciclo de Krebs na ausência de oxigênio? Porquê? 60. Correlacione a primeira com a segunda e a terceira colunas que determinam, respectivamente, os substratos, as enzimas e os produtos envolvidos nas reações do ciclo do ácido cítrico: Bons estudos !